王宗直
教師要注重中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在數(shù)學(xué)“綜合與實(shí)踐”領(lǐng)域的滲透,讓學(xué)生在中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的浸潤(rùn)中感受文化魅力,培養(yǎng)他們熱愛祖國(guó)的思想感情。筆者以人教版數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)《雞兔同籠》的教學(xué)為例,談?wù)勔劳薪滩馁Y源浸潤(rùn)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的教學(xué)策略。
一、以史激趣,感受中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的魅力
上課伊始,筆者以《孫子算經(jīng)》中的數(shù)學(xué)趣題切入,以史激趣,激活學(xué)生思維:從古到今,我國(guó)有許多人喜歡數(shù)學(xué)并成了了不起的數(shù)學(xué)家,創(chuàng)造了舉世矚目的數(shù)學(xué)成就。1500年前,一部名為《孫子算經(jīng)》的數(shù)學(xué)著作中記載了許多有趣的數(shù)學(xué)問題。今天我們一起來研究其中的一道數(shù)學(xué)趣題——“雞兔同籠”問題。
然后,筆者利用多媒體課件出示教科書第103頁(yè)的主題圖及“雞兔同籠”原題:今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?這道題一共有24個(gè)字,卻像詩(shī)歌一樣娓娓道來,表達(dá)簡(jiǎn)潔明了,問題要求明確。筆者讓學(xué)生讀一讀題目,感受古文的魅力,并嘗試說一說題目的意思。
本節(jié)課用數(shù)學(xué)史料導(dǎo)入,筆者在介紹《孫子算經(jīng)》時(shí),暗示學(xué)生本節(jié)課要研究書中記載的許多趣題中的一道。這個(gè)暗示不但激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且使學(xué)生感受到我國(guó)數(shù)學(xué)文化的源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、豐富多彩,增強(qiáng)了學(xué)生的文化自信和民族自豪感。
二、合作探究,體現(xiàn)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的價(jià)值
在這個(gè)環(huán)節(jié),筆者引導(dǎo)學(xué)生圍繞“雞兔同籠”問題展開討論、交流,體驗(yàn)數(shù)學(xué)建模的過程;引導(dǎo)學(xué)生在題型結(jié)構(gòu)、解題方法上進(jìn)行分析、比較和推理,感受古代數(shù)學(xué)的趣味性及其文化影響力。
首先,筆者出示例題1,鼓勵(lì)學(xué)生用自己的方法嘗試解答:“籠子里有若干只雞和兔,從上面數(shù),有8個(gè)頭,從下面數(shù),有26只腳。雞和兔各有幾只?”
匯報(bào)時(shí),學(xué)生分別展示了如下3種解題方法。
1.畫圖法
學(xué)生甲匯報(bào):“我用畫圖的方法算出了雞和兔各有幾只。先畫8個(gè)圓表示雞和兔的頭數(shù),假設(shè)全部都是雞,就在圓下面畫2只腳,結(jié)果總共只有16只腳,比題干上的26只腳少了10只,說明不全是雞,還有兔。然后我就在5只雞的圓上分別添上2只腳,把5只雞變成了5只兔子,這樣8個(gè)頭、26只腳都湊齊了。由此得出有5只兔和3只雞。”
2.列表法
學(xué)生乙匯報(bào):“我們小組共同用表格法找到了答案。如果是8只雞、0只兔,則共有16只腳,不符合題目條件;如果是7只雞、1只兔……直到有3只雞、5只兔,共有26只腳,才符合條件。所以從表格中就可以看出雞和兔各有多少只?!?/p>
3.假設(shè)法
學(xué)生丙這樣闡述:“我用的是假設(shè)法,可以假設(shè)全是雞,也可以假設(shè)全是兔,我這里假設(shè)全是雞,但8只雞只有16只腳,看來假設(shè)有誤,其中有一些不是雞而是兔。用多少只兔來?yè)Q雞才能將16變成26呢?因?yàn)?只兔換1只雞,增加2只腳,現(xiàn)在16與26相差10,所以要用5只兔來?yè)Q5只雞,進(jìn)而求出雞有3只、兔有5只。我先計(jì)算‘26-8×2=10,再求出兔的只數(shù)是‘10÷(4-2)=5只,雞的只數(shù)是‘8-5=3只?!?/p>
筆者對(duì)學(xué)生的匯報(bào)進(jìn)行總結(jié)后,再次呈現(xiàn)開課時(shí)《孫子算經(jīng)》里的題目,讓學(xué)生選擇喜歡的方法自主解答:“今有雞和兔關(guān)在同一個(gè)籠子里,從上面數(shù)有35個(gè)頭,從下面數(shù)有94只腳。問雞和兔各有多少只?”學(xué)生有用畫圖法和列表法的,也有用假設(shè)法直接求解的。交流時(shí),學(xué)生發(fā)現(xiàn)題中的數(shù)目變大了,用畫圖法與列表法解答很麻煩。那么,古人是用什么方法解決這一問題的呢?筆者結(jié)合教材內(nèi)容給出相關(guān)資料,引導(dǎo)學(xué)生閱讀并提問:800年前,元朝數(shù)學(xué)家丁巨在他的《丁巨算法》中提到假設(shè)法,不過古人那時(shí)候用的假設(shè)法與我們今天的方法不一樣,你知道他是用什么方法解決的嗎?一名學(xué)生回答:“從資料內(nèi)容看是‘半足法,就是先把腳數(shù)除以2,這樣兔就剩下一半的腳,兔的腳數(shù)就是只數(shù)的2倍;雞也剩下一半的腳,與雞的只數(shù)相同。用總只數(shù)減去總頭數(shù)就可以得到兔的只數(shù),進(jìn)而得出雞的只數(shù)?!?/p>
筆者充分利用教材的輔助資源,挖掘其文化內(nèi)涵進(jìn)行教學(xué),既深化了學(xué)生對(duì)“雞兔同籠”問題的理解,又凸顯了古人解決數(shù)學(xué)問題的智慧,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的育人價(jià)值。
三、總結(jié)提升,弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的內(nèi)涵
方法的習(xí)得只是這一節(jié)數(shù)學(xué)實(shí)踐課的淺層要求。學(xué)生知其然,但未必知其所以然,所以,揭示其算法的本質(zhì)才是這節(jié)課高層次的要求,能引導(dǎo)學(xué)生從完成建模到能力塑造。
筆者首先介紹:“我們用今天的方法解決了古人提出的‘雞兔同籠問題。大家可曾知道這享譽(yù)古今中外的趣題、趣法傳到日本后,問題的主角從雞和兔變成了仙鶴和烏龜,演變成了日本的‘龜鶴算問題。看來‘雞兔同籠問題的主角不一定就是雞和兔。”然后,筆者出示一道類似的題目讓學(xué)生嘗試完成:一個(gè)停車場(chǎng)有小汽車(四輪)和摩托車(兩輪)共24輛,這些車共有86個(gè)輪子,小汽車和摩托車各幾輛?這道題和“雞兔同籠”有什么相似之處呢?筆者引導(dǎo)學(xué)生分析題目信息發(fā)現(xiàn):所求的兩個(gè)問題答案之和都是已知的,題目都從不同角度給出了與兩數(shù)之和相關(guān)的信息,題目中暗藏了一個(gè)差數(shù)(如小汽車與摩托車車輪數(shù)之差),這個(gè)差數(shù)是解決問題的關(guān)鍵條件。通過筆者的進(jìn)一步引導(dǎo),學(xué)生明確:古人的“倍頭法”和“半足法”就是要造成一個(gè)新的差數(shù),新差數(shù)與題目中差數(shù)相除即可求解。也就是說,假設(shè)把每輛車都拆掉兩個(gè)輪子,那么摩托車沒輪子了,汽車只剩下兩個(gè)輪子,總輪子數(shù)減去拆掉的輪子數(shù)就是汽車所剩的輪子數(shù),再除以“2”就可得到汽車有“(86-24×2)÷2=19”輛,進(jìn)而得出摩托車有“24-19=5”輛。最后,筆者揭示:研究“雞兔同籠”的一般解決方法,并把它作為一個(gè)模型,就可以解決生活中更多類似的問題,如租船問題、購(gòu)物問題、植樹問題等。
中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化博大精深,要將其融入數(shù)學(xué)課堂,教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對(duì)其進(jìn)行精心選擇、精心設(shè)計(jì),恰如其分地滲透,讓文化觸及學(xué)生心靈、啟迪學(xué)生智慧,增添學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心。
(作者單位:松滋市陳店小學(xué))
責(zé)任編輯? 張敏